挟沙能力级配及有效床沙级配的确定

本文首先阐述了在一般条件下挟沙能力级配及有效床沙级配的方程,这些方程均由三部分组成,这三个部分既决定于床沙级配,又决定于含沙量级配.其次给出了,几种特殊条件下挟沙能力级配及有效床沙级配的表达式,及其在某些条件下的简化.最后阐述了这些公式运用于水库与河道中的举例;这些例子表明,通过挟沙能力级配及有效床沙级配的引进和方程的建立,不仅能进一步揭示非均匀沙不平衡输沙的机理,而且能拓宽其研究领域,解释一些过去较难解释的现象. 在文献[1-4]中,我们提出了挟沙能力级配及有效床沙级配的概念,这对非均匀悬移质不平衡输沙研究是必要的,并且给出了它们之间的基本关系:式中P为挟沙能力级配,S*为混合沙挟沙能力,S*(L)为沉速等于ω_L时的均匀沙的挟沙能力,P为有效床沙级配或挟带第L组泥沙P,S*所需的水量百分数.正如在文献[5]中所指出的,式(1)是对在一般条件下——即非均匀沙不平衡输沙条件下,水流挟沙能力及挟沙能力级配的定义,由它可分别引出挟沙能力及挟沙能力级配的表达式.在文献[4、5]中,我们对挟沙能级配及有效床沙级配做了详细的阐述,进一步论证了式(1)的正确性;指出了强平衡条件下,有效床沙级配变为床沙级配,并且从文献[5]中得到S*=S,即挟沙能力恰为含沙量,挟沙能力级配恰为含沙量级配。

挟沙能力级配及有效床沙级配的概念

本文阐述了笔者在研究非均匀悬移质不平衡输沙时引进的两个重要概念:挟沙能力级配及有效床沙级配。 文中首先指出以前对迭加输沙率的方法,即令对非均匀沙运动最简单的情形(强平衡输沙),仍然存在着一些分歧,还缺乏统一认识。其次论述了强平衡条件下,由泥沙运动统计理论得到的挟沙能力迭加的基本关系,和挟沙能力级配的引进。第三,从扩散方程出发,论证了挟沙能力迭加关系的正确性。第四,闸述了不平衡输沙条件下,挟沙能力级配及有效床沙级配的概念。第五,证明了在明显淤积特殊条件下,淤积物级配即为有效床沙级配,含沙量级配即为挟沙能力级配。

异重流潜入条件分析及立面二维数值模拟

异重流是自然界中普遍存在的现象，水库泥沙运动中更是经常发生，因此研究异重流的潜入条件有着重要的实践意义。已有很多人对此作了多方面的研究工作。本文对水库异重流的潜入条件进行了理论分析，并用立面二维数学模型作了数值模拟，探讨了影响异重流潜入条件的几个重要因素。

论非均匀悬移质二维不平衡输沙方程及其边界条件

本文深入研究了非均匀悬移质不平衡输沙的内在机理，较严格的推导了其方程，引进和定义了水量百分数、悬移质级配、平均沉速．根据泥沙交换强度理论，专门研究了方程的底部边界条件，在一定简化下给出了底部边界条件的具体表达式及有关结果。

三峡水库修建后下游长江冲刷及其对防洪的影响

求文首先阐述了三峡水库下泄流量过程、含沙量过程及悬移质级配的变化和长江中下游河道边界条件，以及下泄水沙条件变化对河床演变的影响。其次介绍了三峡水库修建后长江中、下游河道冲刷的预报，包括冲刷概况、冲刷重量、冲刷深度以及水位降低等。同时分析了冲刷的特点及机理，并用三门峡水库下游黄河、丹江口水库下游汉江、葛洲坝水库下游荆江的实际冲刷资料和美国柯罗拉多河上三座水库下游河道冲刷数据论证了研究结果的合理性。最后论证了三峡水库下游河道冲刷导致长江水位降低和洞庭湖减淤等，在整体上对防洪是有明显效益的；至于冲刷过程中的河道普遍展宽并不可能，但局部崩岸需要而且可能防止。

底层泥沙交换和状态概率及推悬比研究

本文首先论述了床面层泥沙静止、推移（ 滚动与跳跃） 和悬浮三种运动状态及它们转移的临界条件，四种基本转移概率和由它们构成的九种状态转移概率． 接着利用数字计算结果， 给出了四种基本转移概率， 并分析了它们的特性． 在这个基础上计算了泥沙在床面层处于静止（ 床沙） 、推移（ 推移质） 、悬浮（ 悬移质） 的状态概率． 最后作为状态概率的应用给出了推悬比的公式．

恢复饱和系数初步研究

悬移质不平衡输沙研究中，往往有一重要参数即恢复饱和系数难以确定。本文首先根据作者由泥沙运动统计理论建立的扩散方程在底部的边界条件、导出了恢复饱和系数的定义及方程。其次在某种假定下，给出有关参数及恢复饱和系数的表达式，并做了一些数值计算。结果表明，在一般水力因素条件下。平衡时恢复饱和系数在０．０２～１．７８之间，平均接近０．５。这与我们以前采用的经验结果淤积时为０．２５，冲刷时为１是一致的。最后还引进了不同冲淤状态，恢复饱和系数与平衡时的差别，以及其变化关系。

汊道悬移质分沙的模型

本文引进由分汊河道分流比决定的当量水深作为引水深,同时提出了在分汊前干流断面上引水面积的形态.根据流速及含沙量沿垂线分布,求出了悬移质分组泥沙分沙比与分流比的关系,以及全沙含沙量和级配等.由这个分沙模型得到的理论结果与长江分汊河道及荆江人工裁弯的资料均能符合.并且与几何引水深决定的结果也是一致的.

卵石起动流速研究

以卵石河床为例，阐述了非均匀沙起动流速的确定。分析了卵石形状（扁度）对起动流速的影响，介绍了非均匀卵石起动规律的野外试验结果及其与理论的对比。引用长江卵石运动的实际资料检验了分组起动流速公式，这些均表明作者提出的理论的正确。最后对已有的几个分组流速公式进行了讨论。

三门峡水库（潼关至大坝）泥沙冲淤规律分析

三门峡水库自１９６０年９月中旬蓄水运用以来，先后经历了两次改建和三种不同运用方式，相应地水库的泥沙淤积也经历了几个不同阶段．本文试图利用非均匀不平衡输沙的理论，对三门峡水库泥沙淤积进行分析研究，找出各个不同时期的冲淤特点和规律，由此，对三门峡水库未来的泥沙冲淤趋势以及如何控制提出预测和建议．

三峡水库建成后长江中、下游河道演变的趋势

定性分析了三峡水库建成后长江中、下游河道将发生的长期和深远的变化。第一部分介绍了江湖关系变化，包括分流分沙、分流河道冲淤、入湖泥沙减少、荆江干流的相应变化，以及对城陵矶至武汉河段的影响。第二部分研究了冲刷过程中的几个重要问题：包括上荆江沙市至藕池口河段经交换粗化而变为沙、卵石河床，城陵矶以下河段是否会出现局部粗沙砾石河床，分汊河道支汊淤塞，以及芦家河浅滩变化等问题。最后对荆江断面形态、河势变化和下游河型转化趋势作了预估。

统计理论非均匀沙挟沙能力的计算方法及其验证

本文对韩其为、何明民泥沙运动统计理论中悬移质非均匀沙挟沙能力计算方法进行了验证计算，验证的资料包括实验室资料、黄河、长江等资料，具有一定的代表性、验证计算值与实测值基本一致，说明统计理论非均匀沙挟沙能力计算方法是基本符合实际的．

细颗粒泥沙成团起动及其流速的研究

文中首先指出当水深很大时,考虑薄膜水附加下压力的起动流速公式计算的单颗细泥沙（粘土、粉土）的起动流速很大,甚至于远超过3m／s，这与实际资料有相当出入．此外，实际现象还表明这些粘土及细颗粒起动时常常不是单颗的，而是成团进行．由此出发,再考虑粘着力及薄膜水附压力下分析了土块成团起动的临界条件，得到了成团起动的起动流速．同时对比了成团（包括成片）起动流速与单颗的起动流速，得出了临界水深HK．当H＝HK时，成团起动流速等于单颗的；当H＜KK时成团起动流速大于单颗的；当H＞HK时成团起动流速小于单颗的．在后一种条件下,将以成团起动为主,最后通过一些数据显示，对于粘土、粉沙，HK随团块的当量粒径D0减小、干容重减小、土块扁度加大、单颗泥沙直径减小而减小,同时在一定条件下HK可以很小，已至为零；这表明成块起动可能发生在任何水深（包括水槽试验中）．

二维潮流及泥沙数学模型

本文利用控制体积法对沿水深平均的二维水流及泥沙微分方程进行了离散，建立了二维潮流泥沙数学模型，并利用连云港附近的潮流及含沙量资料对模型进行了验证计算．验证结果表明，无论是水位、流速、流向，还是含沙量都与实测资料符合良好．由此可以看出，本模型不仅能应用于潮流泥沙计算，而且可以推广到各种平面不恒定流的泥沙冲淤计算中．

非均匀沙起动机理及起动流速

首先指出所谓宽级配泥沙，包括卵石等的起动流速必须按非均匀沙来研究。进而阐述了非均匀沙推移质低输沙率规律，导出了其理论表达式，并进行了数值计算。根据这个低输沙率关系，只需要选定起动标准就能确定起动流速。接着引进了非均匀床沙综合起动流速概念，给出了综合起动流速公式，并以实例说明其合理性。

论三峡水库泥沙淤积的控制──处理三峡水库泥沙的策略与措施

本文专门论述三峡水库泥沙淤积的控制，它是解决三峡工程泥沙问题的关键之一．首先介绍了根据多年研究，提出的利用水库长期使用方法，控制库容淤积，从而能保证绝大部分防洪库容和调节库容．其次提出按照水库淤积和回水的相互作用，利用防洪限制水位控制库尾回水抬高、特别是重庆市洪水位抬高，以尽可能减少中、后期淹没．第三、着重阐述了在三峡水库泥沙研究中为了增加水库航深，首次提出航运控制调度的概念，以限制枯水期水位消落，增加其航深．在此基础上从水库淤积控制角度论述了三峡水库运用水位的选择．

控制体积法在二维潮流计算中的应用

本文采用控制体积法对沿水深平均的二维水流微分方程进行了离散，建立了二维潮流数学模型，并对连云港附近的潮流进行了验证计算。验证结果表明，无论是流场的整体形态，还是定点的水位、流速及流向都与实际情况符合良好。由此可以看出，本模型不仅能应用于潮流计算，而且可以推广到各种平面不恒定流计算中，且有较强的通用性。

三峡水库淤积平衡后坝区附近过水面积预估研究

本文根据葛洲坝水库运用后三峡坝区库段淤积的实际资料，包括淤积过程、年内、年际间的变化、进入淤积平衡的时间，分析了葛洲坝水库三峡坝区库段平衡横剖面的情况，它的特点、及不同流量过水面积的变化。并进而研究了平衡坡降、平衡面积的规律，确定了平衡面积及淤积平衡后不同流量过水面积与河宽的关系。最后采用两种途径预估了将来三峡水库淤积平衡后的坝区平衡面积及过水面积。得到的结果较之两个实体模型试验结果要大，与另一个模型相近。可见，由于过水面积偏小，流速偏大，所以从航运角度看，实体模型试验结果是安全的。

基于模型标准化的水利数值模拟云服务平台研究

水利数值模拟为水利业务提供可量化的决策支持,当前的单机模式存在标准规范不统一,使用方式不便捷,计算资源不高效的问题。基于已有的模型标准化工作,利用虚拟化、计算优化调度、Web Service、工作流及多维后处理技术,研发基于云计算的水利数值仿真模型计算服务平台,实现水利数值模拟云服务平台的资源动态部署、模型耦合计算,以黄河流域下游河道洪水演进数值模拟为例,进行并发计算应用测试,比较云服务模式和传统单机计算的效率。基于模型标准化的数值模拟云服务可以提供丰富便捷的前后处理工具,提高多用户并发任务的处理效率。

新型城镇化背景下湖北省农村公共体育设施现状与对策研究

本次调研课题组深入湖北省多个县市,运用访谈、调查问卷、文献资料、逻辑分析等方法对湖北省农村体育的现状和发展情况进行调查和分析。通过此次调研课题组了解了农村居民日常体育活动开展情况和当地的公共体育设施配置情况,发现部分公共体育设施没有充分利用甚至于闲置,部分公共体育设施缺乏保养与维护,导致损坏和废弃。针对这些问题,提出要合理配置公共体育设施资源,增加经费投入,加强公共体育设施的监管和维护等措施,保障公共体育设施的合理有效利用。